论文总字数：13364字

摘 要

本文简要说明了“能效”这个概念在当今社会的重要性，研究了在系统能效最高的前提下的配电网规划。本文首先介绍了在当前形势下研究此项工作的背景和意义；然后引入分布式电源的概念，利用分布式电源提高配电网系统能效；之后又简要介绍了粒子群算法的原理和计算流程并且给出了配电网的数学模型；最后利用一个算例来研究配电网规划的可行性。

关键词：能效；分布式电源；配电网规划；粒子群算法

Abstract

This paper briefly illustrates the concept of "energy efficiency" in today"s society is of great importance. And studied in the system energy efficiency under the premise of the highest power distribution network planning. This paper first introduces the current situation, research background and significance of this job ; Then it introduces the concept of distributed power supply and use the distributed power distribution network system improve the energy efficiency. Then give a brief introduction to the principle of particle swarm optimization (pso) algorithm and the calculation process and gives the mathematical model of the distribution network. Finally use an example to study the feasibility of the distribution network planning.

Keywords: Energy Efficiency; Distributed power; Distribution network planning; PSO

目录

摘要 II

Abstract III

目录 IV

第1章 绪论 1

1.1 论文研究的背景和意义 1

1.2 关于分布式电源的研究概况 2

1.2.1 分布式电源与配电网能效的关系 2

1.2.2 计及分布式电源的配电网规划的研究 2

1.2.3 粒子群算法 2

1.3 此次论文的主要研究工作 3

第2章 分布式电源对配电网的影响 4

2.1 引言 4

2.2 分布式电源 4

2.2.1 风力发电技术概述 4

2.2.1 太阳能发电技术概述 5

2.3 分布式电源对配网的影响 6

2.3.1 引言 6

2.3.2 分布式电源对配网规划的影响 6

2.3.3 分布式电源并网方式不同对电网的影响 6

2.3.4 对电能质量的影响 6

2.3.5 对继电保护装置产生影响 6

2.4 本章小结 7

第3章 粒子群算法的简介 8

3.1 粒子群算法简介 8

3.2 粒子群算法程序功能简介 9

第4章 基于最优系统能效的配电网规划 10

4.1 传统配电网规划的流程和基本内容 10

4.1.1 传统配电网规划的流程 10

4.1.2 传统配电网规划的一般内容 11

4.2 基于最优系统效能的配电网的模型 11

4.2.1 目标函数模型 12

4.2.1 约束条件 12

4.3 本章小结 13

第5章 算例分析 14

5.1 待建系统概况 14

5.1.1 待建线路概况 14

5.1.2 节点容量数据 14

5.1.3 待建线路参数 15

5.2 利用粒子群算法求解 15

5.2.1 DG加入与否对网损的影响 15

5.2.2 DG数量对配网规划的影响 16

5.2.3 DG容量对配网线路的影响 18

第6章 结论与致谢 20

参考文献 21

第1章 绪论

1.1 论文研究的背景和意义

电力行业的蓬勃发展是促进社会经济发展和提高人民生活水平不可缺少的物质需求,对提高人民物质文化生活水平和社会、经济发展起着至关重要的作用。随着工业生产的发展和人民生活水平的提高,电能的消费大量增加。电能是把中国建设成为社会主义现代化国家的不可或缺的重要因素。因此,必须充分重视电力行业发展的问题。

能效，根据物理学角度，是指能源使用，功能和能源的量和实际消耗量的比值。从消费的角度看，能效是指为最终用户和总能量消耗的量的比率。所谓“能效”是指使用较少的能量输入，以获得能源服务相同的量。所以，提高能效比是当今社会亟待研究的一项重要课题。

在满足人们生活水平和社会经济发展需求的同时,将电能使用对生态的破坏和对环境的污染降到最低,近年来我国和其他国家均大力提倡利用清洁能源。我国更是将可持续发展上升到了国家战略的高度，可见我国政府对环境保护非常看重。这几年以来，我国政府大力发展风电，太阳能光电等一系列的清洁能源，清洁能源并网总容量有望达到10%。

分布式电源（ DG），是指几千瓦到50千瓦功率的小型化，模块化，具有独立发电功能的和环境相容的发电装置。这些电源由电力部门，电力用户或第三方，以满足电力系统及特定用户的需求。如调峰，或为远程用户的商业和住宅小区供电，节省输变电投资，提高供电可靠性等，具有能效利用合理、损耗小、污染少、运行灵活，系统经济性好等优点，在我国发展潜力巨大。发展分布式电源是保障我国能源战略安全、电力安全以及我国天然气发展战略的需要。

分布式电源并网的重要意义:

1. 分布式电源并网能提高供电可靠性和稳定性。当有事故造成停电，分布式电源依然能够给用户供电，提高供电的稳定性。并且用户可以自由控制分布式电源，避免大面积停电事故。
2. 分布式电源并入配电网减少了对环境的污染,环保性能更好。由于分布式电源的使用基本上是清洁的可再生能源，如风能，太阳能，这些良好的清洁能源保护环境，协调的生态环境。因此，基于可再生能源的利用分布式电源，以减少对环境的污染，保护生态环境、实现可持续发展。而分布式电源接入了配电网之后，在用户用消耗电量一定的前提下，化石能源利用的量也就减小，能效比就变高。对于提升整个配电网的系统能效起到了积极的作用。
3. 分布式电源并入配电网能够提高电网运行的经济性和灵活性。可以减少输配电的功率损耗,缓减供电压力，并且还具有负荷调节能力。

1.2 关于分布式电源的研究概况

1.2.1 分布式电源与配电网能效的关系

随着化石能源供应的日益紧张和环保倡议的日益高涨，清洁能源的开发与利用得到了空前的重视。与我国的“可持续发展”战略相符合的分布式电源（distributed generation，DG）技术得到了国家和政府部门高度重视和大力发展。

分布式发电装置接入配电网后能使能源利用率大大提高。以煤炭为代表的化石能源仍然是我国主要利用主要的能源，燃煤发电（火电）是造成大气污染的罪魁祸首之一，随着煤炭利用总量的提升，对于环境治理的费用也在逐年爬升。而分布式发电技术是一种无污染或相对污染较少的能源开发与转换的技术，这种技术的大力发展能尽量减少污染物的排放，从而实现能源的循环利用，此举是解决当前大气污染的必不可少的手段。分布式电源的选址可离用户很近，从而可以减少电能在输送过程中的损失。由此可以看出，分布式发电可以使能源利用率大大提高，减小电能损失的同时又能提高配电网能效，最终使用户获益。

1.2.2 计及分布式电源的配电网规划的研究

近年来,我国专家学者就分布式电源（DG）在配电网规划中的选址与定容的研究也越来越深入,而这一块内容是将分布式电源并入配电网研究的主要内容。我们可以把这种配电网规划分为两部分,第一是分布式电源选址与定容的研究，第二是电网网架的规划。电网网架的规划就是针对上一步规划好的、已经投入使用的电网,再进行网架扩展,最后再对综合结果按经济性来评估。^[1]

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